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次世代光通信方式のためのシリコンフォトニクス波長可変レーザーの研究

研究課題

研究課題/領域番号 25420312
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関東北大学

研究代表者

北 智洋  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40466537)

研究分担者 田主 裕一朗  東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 助教 (90397985)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2015年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2014年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード波長可変レーザ / シリコンフォトニクス / 狭線幅レーザ / リング共振器 / 量子ドット / 非線形光学効果 / デジタルコヒーレント通信
研究成果の概要

シリコンフォトニクスを用いて作製した波長可変フィルタチップと化合物半導体光増幅器とを効果的に組み合わせることで、超小型シリコンフォトニクス波長可変レーザを開発した。1. 光通信におけるC帯及びL帯をカバーする99 nmの波長可変範囲を達成。2. 外部共振器を長尺化することで約15 kHzの狭線幅発振が可能な波長可変レーザを開発。3. 高出力時のレーザ発振の不安定化の原因がシリコンの非線形光学効果に起因していることを見出し、40 mW以上の高出力が可能なフィルタ構造を開発。4. 量子ドットSOAを用いた1.2 um帯波長可変レーザを開発し、44 nmの波長可変動作に成功した。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2016 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 謝辞記載あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 2件、 招待講演 5件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Heterogeneous quantum dot/silicon photonics-based wavelength-tunable laser diode with a 44 nm wavelength-tuning range2016

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Kita, Naokatsu Yamamoto, Atsushi Matsumoto, Tetsuya Kawanishi, and Hirohito Yamada
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 55 号: 4S ページ: 04EH11-04EH11

    • DOI

      10.7567/jjap.55.04eh11

    • NAID

      210000146358

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Narrow Spectral Linewidth Silicon Photonic Wavelength Tunable Laser Diode for Digital Coherent Communication System2016

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Kita, Rui Tang, and Hirohito Yamada
    • 雑誌名

      IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ultra-compact Wavelength-Tunable Quantum-Dot Laser with Silicon-Photonics Double Ring Filter2015

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Kita, Naokatsu Yamamoto, Tetsuya Kawanishi, and Hirohito Yamada
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 8 号: 6 ページ: 062701-062701

    • DOI

      10.7567/apex.8.062701

    • NAID

      210000137546

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Optimum waveguide-core size for reducing device property distribution2015

    • 著者名/発表者名
      Munetoshi Soma, Tomohiro Kita, Yuichiro Tanushi, Munehiro Toyama, Miyoshi Seki, Nobuyuki Yokoyama, Minoru Ohtsuka, and Hirohito Yamada
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 54 号: 4S ページ: 04DG03-04DG03

    • DOI

      10.7567/jjap.54.04dg03

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Compact Silicon Photonic Wavelength-tunable Laser Diode with Ultra-wide Wavelength Tuning Range2015

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Kita, Rui Tang, and Hirohito Yamada
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 106 号: 11

    • DOI

      10.1063/1.4915306

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Narrow-Spectral-Linewidth Silicon Photonic Wavelength-Tunable Laser with Highly Asymmetric Mach-Zehnder Interferometer2015

    • 著者名/発表者名
      Rui Tang, Tomohiro Kita, and Hirohito Yamada
    • 雑誌名

      Optics Letters

      巻: 40 号: 7 ページ: 1504-1507

    • DOI

      10.1364/ol.40.001504

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Long external cavity Si photonic wavelength tunable laser diode2012

    • 著者名/発表者名
      T. Kita, K. Nemoto, and H. Yamada
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys

      巻: Vol.53 号: 4S ページ: 04EG04-04EG04

    • DOI

      10.7567/jjap.53.04eg04

    • NAID

      210000143633

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Silicon photonic wavelength-tunable laser diode with asymmetric mach-zehnder interferometer2012

    • 著者名/発表者名
      T. Kita, K. Nemoto, and H. Yamada
    • 雑誌名

      J. Sel. Top. Quantum Electron

      巻: Vol.20 号: 4 ページ: 8201806-8201806

    • DOI

      10.1109/jstqe.2013.2295712

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] シリコンフォトニクス-量子ドット波長可変レーザ2016

    • 著者名/発表者名
      北 智洋, 松本 敦, 山本 直克, 川西 哲也, 山田博仁
    • 学会等名
      電子情報通信学会LQE研究会
    • 発表場所
      神戸市産業振興センター,神戸
    • 年月日
      2016-01-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] シリコン細線リング共振器を用いた量子ドット波長可変レーザの開発2015

    • 著者名/発表者名
      北 智洋
    • 学会等名
      電子情報通信学会第23回シリコンフォトニクス研究会
    • 発表場所
      石川県政記念 しいのき迎賓館 ,金沢
    • 年月日
      2015-12-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Heterogeneous Quantum Dots/Silicon Photonics Wavelength Tunable Laser Diode2015

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Kita, Naokatsu Yamamoto, Tetsuya Kawanishi, and Hirohito Yamada
    • 学会等名
      Solid State Device and Materials2015
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター,札幌
    • 年月日
      2015-09-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Heterogeneous Silicon Photonics Wavelength Tunable Laser Diodes2015

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Kita, and Hirohito Yamada
    • 学会等名
      5th RLE-RIEC meeting on Research Colloboration in Photonics
    • 発表場所
      ケンブリッジ, 米国
    • 年月日
      2015-07-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Ultra-compact Wavelength Tunable Quantum Dot Laser with Silicon Photonic External Cavity2015

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Kita, Naokatsu Yamamoto, Tetsuya Kawanishi, and Hirohito Yamada
    • 学会等名
      CLEO2015
    • 発表場所
      サンノゼ, 米国
    • 年月日
      2015-05-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ultra-compact Wavelength Tunable Quantum Dot Laser with Silicon Photonic External Cavity2015

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Kita, Naokatsu Yamamoto, Tetsuya Kawanishi, and Hirohito Yamada
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro-Optics 2015
    • 発表場所
      サンノゼ, 米国
    • 年月日
      2015-05-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] InAs 量子ドット光増幅器を用いた1.2μm 帯シリコンフォトニック波長可変レーザ2015

    • 著者名/発表者名
      北 智洋、山本 直克、川西 哲也、山田 博仁
    • 学会等名
      応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東海大学, 神奈川県
    • 年月日
      2015-03-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Silicon Photonic Devices for a Large Capacity Optical Communication system2014

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Kita, Rui Tang, Munehiro Soma, and Hirohito Yamada
    • 学会等名
      The 4th International Symposium on Photonics and Electronics Convergence
    • 発表場所
      東京大学, 東京都
    • 年月日
      2014-11-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 狭線幅・高出力シリコンフォトニック波長可変レーザ2014

    • 著者名/発表者名
      北 智洋, 唐 睿, 山田 博仁
    • 学会等名
      電子情報通信学会2014年ソサイエティ大会
    • 発表場所
      徳島大学, 徳島県
    • 年月日
      2014-09-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Wide-band Wavelength Tunable Laser Diode with Si Photonic Filter2014

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Kita, Rui Tang, and Hirohito Yamada
    • 学会等名
      IEEE International Laser conference
    • 発表場所
      マヨルカ, スペイン
    • 年月日
      2014-09-08
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] デジタルコヒーレント光通信用シリコンフォトニック波長可変レーザ2014

    • 著者名/発表者名
      北 智洋, 山田 博仁
    • 学会等名
      光産業技術振興協会2014年度第一回フォトニックデバイス・応用技術研究会
    • 発表場所
      機械振興会館, 東京都
    • 年月日
      2014-05-28
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] シリコンフォトニック波長可変レーザ2014

    • 著者名/発表者名
      北 智洋, 唐 睿,根本 景太,山田 博仁
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Highly-stabilized operation of Si photonics wavelength tunable laser diode2013

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Kita,Keita Nemoto,Hirohito Yamada
    • 学会等名
      International conference on solid state devices and materials
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Narrow spectral linewidth and high output power Si Photonic Wavelength2013

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Kita,Keita Nemoto,Hirohito Yamada
    • 学会等名
      International Conference on Group IV Photonics
    • 発表場所
      Seoul,Korea
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Si Photonic Wavelength Tunable Laser Diode2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kita, K. Nemoto, K. Watanabe, H. Yamazaki, and H. Yamada
    • 学会等名
      The 18th OptoElectronics and Communications Conference
    • 発表場所
      京都国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [産業財産権] 波長フィルタ及びレーザ2014

    • 発明者名
      北 智洋,根本 景太,山田 博仁
    • 権利者名
      北 智洋,根本 景太,山田 博仁
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-029699
    • 出願年月日
      2014-02-19
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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